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碳纖維材料為什么要使用等離子處理?

碳纖維材料廣泛應(yīng)用在航空航天、汽車、體育器材等領(lǐng)域,碳纖維本身具有低表面能且化學(xué)惰性,導(dǎo)致以下粘接問題污染殘留:生產(chǎn)過程中脫模劑、油脂等污染物阻礙膠水浸潤;光滑表面:復(fù)合材料表面過于平滑,機械咬合力不足;缺乏活性基團:難以與膠黏劑發(fā)生化學(xué)鍵合。所以對碳纖維的粘接性帶來了很大的困難。

等離子清洗機的工作原理

1.氣體電離:設(shè)備內(nèi)通入少量氣體(如氧氣、氬氣),通過高頻電場電離形成等離子體(含離子、電子、自由基)。

2.表面轟擊:高能粒子撞擊材料表面,物理剝離污染物(如微米級清污)。

3.化學(xué)活化:等離子體中的活性粒子與表面反應(yīng),引入羥基(-OH)、羧基(-COOH)等極性基團。


等離子處理碳纖維材料的優(yōu)勢

為了確保碳纖維材料在汽車部件中的應(yīng)用能夠滿足高性能和可靠性的要求,等離子表面處理成為重要的預(yù)處理步驟,能夠有效優(yōu)化碳纖維材料的粘接強度和長期耐用性。

通過等離子表面處理,可以在碳纖維材料表面引入極性官能團,處理后,其表面接觸角由102.52°降低至3.74°,證明等離子顯著改善了表面潤濕性,有利于樹脂與碳纖維的充分接觸,從而提高粘接強度和可靠性。


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